[发明专利]一种烟气外循环燃烧设备的防冷凝系统和方法

说明书

本发明涉及一种烟气外循环燃烧设备的防冷凝系统，其包括主燃烧设备用于烟气外循环的回流烟道、吸入空气的新风道以及混合回流烟气、空气的混风器，混风器经过混合风道与主燃烧设备连接，其还包括对进入主燃烧设备的助燃风进行加热的预加热设备。本发明还涉及一种烟气外循环燃烧设备的防冷凝方法。本发明解决了目前利用烟气外循环技术的燃烧系统普遍存在因烟气温度降低产生冷凝，造成主燃烧器和鼓风机潮湿或积水，带来电器短路、腐蚀等不良后果，对主燃烧器和鼓风机的正常工作造成影响，甚至损坏燃烧器的问题；确保燃烧设备及烟气外循环系统的运行稳定可靠。

技术领域

本发明涉及燃烧系统节能减排技术，具体是一种烟气外循环燃烧设备的防冷凝系统和方法。

背景技术

随着我国对氮氧化物排放的标准日益严格，燃烧设备(锅炉、工业炉窑、燃气内燃机、燃气透平等，下同)的低氮燃烧技术以及控制氮氧化物技术迅速发展，目前主要采用的技术分为四大类：分级燃烧、烟气内循环、预混式燃烧、烟气外循环。其中，分级燃烧、烟气内循环、预混式燃烧都需要更换燃烧器，对于新上燃烧设备可以采用此类方法，但是对于目前数量庞大的在用燃烧设备，因为更换燃烧器的高昂成本以及由于燃烧设备本体结构的限制导致控制氮氧化物的效果不尽人意。因此，对于在用燃烧设备的降低氮氧化物一般采用烟气外循环方案，即将部分烟气从排烟道引回燃烧室，以降低燃烧室温度，从而减少排烟中热力型的氮氧化合物含量的方案。

由于烟气外循环方式需要将部分烟气回流与空气混合，高温烟气与冷空气混合后温度将大幅下降，产生冷凝。即使在烟气与空气混合产生冷凝的地方及时排出了冷凝水，但是，由于混合后的助燃风湿度依然是饱和的，在进入燃烧器前的管道中仍然会发生再次冷凝，因此，若不对混合后的助燃风进行除湿处理，必将造成主燃烧器和鼓风机内部潮湿、积水，带来电器短路、腐蚀等后果，对主燃烧器和鼓风机的正常工作造成影响，缩短燃烧器使用寿命，甚至会损坏燃烧器。

目前的烟气外循环降低氮氧化物含量的系统，都没有解决由于烟气冷凝，冷凝水被助燃风带入燃烧器，对燃烧器的正常工作及寿命造成巨大影响的问题。基于以上原因，现在的烟气外循环控制烟气氮氧化物含量的系统亟待改进，才能确保上述系统及燃烧设备安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟气外循环燃烧设备的防冷凝系统和方法，旨在解决目前利用烟气外循环技术的燃烧系统普遍存在因烟气温度降低产生冷凝的问题。

本发明的技术方案如下：

一种烟气外循环燃烧设备的防冷凝系统，其包括主燃烧设备用于烟气外循环的回流烟道、吸入空气的新风道以及混合回流烟气、空气的混风器，混风器经过混合风道与主燃烧设备连接，其还包括对进入主燃烧设备的助燃风进行加热的预加热设备。

进一步的，所述预加热设备设置在回流烟道、新风道、混风器和混合风道上的一处或多处，在位于主燃烧设备的回流烟气引出口与预加热设备之间的一段回流烟道中设置有冷凝器，冷凝器具有向回流烟道外排水的结构。

进一步的，所述预加热设备是采用热介质间接加热的换热设备，所述热介质包括高温水、高温蒸汽和传热件中的一种或多种。

进一步的，所述预加热设备为采用高温火焰直接加热的燃烧设备，预加热设备包括具有烧嘴和进风口的预加热燃烧器及其所在的燃烧室，预加热燃烧器连接有燃料管道。

进一步的，所述混合风道上设置有预加热燃烧器，预加热设备的燃烧室的烟气出口端与混合风道连通，混风器连接在回流烟道与混合风道之间，回流烟道上设置有烟气回流量调节阀，新风道连接在混风器上，新风道上设置有风量调节阀。

进一步的，所述混风器上设置有预加热燃烧器，预加热设备的燃烧室的烟气出口端位于混风器内，混风器连接在回流烟道与混合风道之间，回流烟道上设置有烟气回流量调节阀，新风道连接在混风器上，新风道上设置有风量调节阀。